2024-09-14 18:20:09 | 瓜准网
两个有趣的现象:
(1)计算材料学的地位上升和专业期刊的影响因子下降呈悖论现象;
(2)国外开源/免费的计算材料学软件/程序搞得越来越火热,国内一直置身事外。 瓜准网
理工学科通常都叫作“XX科学与工程”。“科学”简而言之就是发现、探索现象并总结、解释原理,前乎即创造知识;“工程”指的是用已有知识服务人类活动,即应用知识。材料科学与工程一样如此。计算材料学通常被说成“搞搞科研可以,对工业生产一点用都没有”,实际上并不是这样。计算材料学的完整任务可以总结为以下三个:(i)探索成分-加工-组织-性能的定量描述;(ii)在进行(i)的过程中,分析总结出背后的基本物理机理;(iii)基于(i)和(ii),达成给计算机命令就出来想要的产品这一终极目标。现阶段的计算材料学,能粗浅做到(i)已足够发Acta Materialia,能基本做到(ii)足以发PRL,离(iii)还有十万八千里,虽然现在也有一些计算机辅助材料设计与制造,但远谈不上成熟。这可能是很多认为计算材料学“只是搞搞科研”的原因,更多的等第三段吐槽。
但是,即便只是(i)和(ii),细想一下,远比感觉上要重要得多,因为它真正的把材料学带上了“科学”的范畴。拿中医举例,胡悔兆很多科学家说“中医不属于科学,所谓冷热,为何XX为冷而YY为热?又冷多少?又热多少?”。如果材料学仅仅停留在古代,靠师傅眼瞄把握炼铁火候打铁时机来生产铁器,只能算经验技能,不在“科学”之列。90年代之后,计算机在欧美高校已普及到一定程度,材料计算模拟迎来了真正的春天,特别是过去推导的一些微观尺度模型可以用计算机模拟进行验证,同时新方法层出不穷 ,可是,在计算材料学的初春来临之际,其仅有的(据我所知是中科院三区以上仅有的)两本专业期刊COMP MATER SCI (CMS) 和 MODEL SIMUL MATER SC (MSMSE)的影响因子(IF)却长期低靡,甚至2016IF相比2015还均有下降,跟以实验为主的JAC等呈尴尬对比。IF也许并不能反映研究水平,但却能反映热度或者说关注度。
MSMSE的低靡也许更好理解,因为其出版商IOP向来不善于经营IF。可CMS的东家Elsevier就是这方面能手了,特别是在金属材料领域。细想之后我觉得跟亚洲特别是裤租中国学者关系很大。在MD、JAC等实验为主期刊IF的高歌猛进中,亚洲学者的贡献超过50%。同样实验为主的MMTA和PM,亚洲学者不喜欢,即便期刊质量不错,IF也低靡,因为亚洲是引用第一大市场。计算材料学的学者数量相比实验研究要少很多,引用的市场总量没那么大,而主力学者又都在欧美,亚洲的热度明显不如欧美。说到计算材料学在亚洲的热度,就忍不吐槽一下其在国内的惨状。
在一场计算材料学术报告之后的讨论环节,欧美学者通常讨论模型模拟的改进提高,而国内总是急着问一句“你做的东西有什么实用价值?好像除了发发文章一点用都没有”,好比在问一个婴儿“你会干什么?”。18世纪之前已有电磁方面的探索,18世纪后半叶电才开始服务人类活动,量子力学20世纪初创立,20世纪后半叶才在电子器件中有实体应用。中外学者普遍对(iii)充满向往,奇怪就在,国外一步一个脚印踏着(i)和(ii),而国内似乎想跳过(i)和(ii)直通(iii)。
工欲善其事,必先利其器,国外致力于把多物理多模型做成软件/程序,原子尺度的有LAMMPS等, 介观尺度的有OpenPhase等,但国内团队很少这样的作品。也许在国内同行看来,有免费/盗版的软件/程序不用,脑子坏掉了才会去开发一个新的,即便做了也会被同行嘲笑没有价值只能灌水。可是,开发的过程处处都是技术积累,对于高端技术,前期积累会费力费财又毫无显性成果,但它是大厦的根基。若干年后,当网上出现一段某国高端材料设计制造的视频,国内可能又只是一片惊叹...
中国的材料科学专业在近年来得到了快速的发展,许多大学在这个领域都有很高的研究水平和教学质量。以下是一些国内材料科学专业排名比较靠前的大学:
1.清华大学:清华大学的材料科学与工程学院是中国最早设立材料专业的学院之一,其在材料科学领域的研究实力和影响力都非常大。
2.北京大学:北京大学的材料科学与工程学院也是国内顶尖的学院之一,其在新材料研发、材料性能研究等方面有很高的水平。
3.浙江大学:浙江大学的材料科学与工程学院在材料物理与化学、材料加工工程等方向有很强的研究实力。
4.上海交通大学:上海交通大学的材料科学与工程学院在材料设计与计算、材料制备与表征等方向有很高的研究水平。
5.南京大学:南京大学的材料科学与工程学院在纳米材料、新能源材料等方向有很强的研究实力。
6.同济大学:同济大学的材料科学与工程学院在建筑材料、土木工程材料等方向有很高的研究水平。
7.西安交通大学:西安交通大学的材料科学与工程学院在金属材料、复合材料等方向有很强的研究实力。
以上这些大学的材料科学专业都是国内顶尖的,他们在教学和科研方面都有很高的水平,是学习材料科学的好选择。
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